JPH02297374A - 多糖類―リン酸カルシウム複合ゲル及びその製造方法 - Google Patents
多糖類―リン酸カルシウム複合ゲル及びその製造方法Info
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- JPH02297374A JPH02297374A JP1118244A JP11824489A JPH02297374A JP H02297374 A JPH02297374 A JP H02297374A JP 1118244 A JP1118244 A JP 1118244A JP 11824489 A JP11824489 A JP 11824489A JP H02297374 A JPH02297374 A JP H02297374A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
「利用分野」
本発明は、形成外科、整形外科などの分野で用いられる
生体材料、バイオインダストリー分野で発達しつつある
動植物細胞や細菌などの有用細胞種の大量培養のための
培養用支持体、クロマトグラフィー用基材などとして有
用な多糖類−リン酸カルシウム複合ゲルに関する。
生体材料、バイオインダストリー分野で発達しつつある
動植物細胞や細菌などの有用細胞種の大量培養のための
培養用支持体、クロマトグラフィー用基材などとして有
用な多糖類−リン酸カルシウム複合ゲルに関する。
「従来技術及びその問題点」
リン酸カルシウム系化合物は、生体硬組織の主成分であ
ることから組織、細胞、生体高分子化合物との親和性が
高く、骨補填材などの生体材料、細胞培養用基材、液体
クロマトグラフィー用充填剤への応用研究が広く行われ
ており、実用化されているものも数多くある。しかしな
がら、現在実用化されている骨補填材は、全て焼結によ
り製造されたものであり、機械的強度は大きいものの、
加工性、弾力性の面では満足のいくものではなかった。
ることから組織、細胞、生体高分子化合物との親和性が
高く、骨補填材などの生体材料、細胞培養用基材、液体
クロマトグラフィー用充填剤への応用研究が広く行われ
ており、実用化されているものも数多くある。しかしな
がら、現在実用化されている骨補填材は、全て焼結によ
り製造されたものであり、機械的強度は大きいものの、
加工性、弾力性の面では満足のいくものではなかった。
これらの点を改善したものとして、特開昭６２−１７６
４５４号公報では、ハイドロキシアパタイト、グリコサ
ミノグリカン、グルコマンナン及びエピハロヒドリンを
反応せしめてなる骨類似成形物が提案されている。しが
しながら、この骨類似成形物は、生体に対して為害作用
を及ぼすアルカリ及びエピハロヒドリンを用いて製造さ
れているため、これらを洗浄除去するために長時間を要
する。
４５４号公報では、ハイドロキシアパタイト、グリコサ
ミノグリカン、グルコマンナン及びエピハロヒドリンを
反応せしめてなる骨類似成形物が提案されている。しが
しながら、この骨類似成形物は、生体に対して為害作用
を及ぼすアルカリ及びエピハロヒドリンを用いて製造さ
れているため、これらを洗浄除去するために長時間を要
する。
一方、特開昭６１−２８２０７２号公報には、ハイドロ
キシアパタイトとグルコマンナンからなる細胞培養基支
持体が提案されているが、これもアルカリでグルコマン
ナンをゲル化するため、脱アルカリの工程が必要となっ
ている。
キシアパタイトとグルコマンナンからなる細胞培養基支
持体が提案されているが、これもアルカリでグルコマン
ナンをゲル化するため、脱アルカリの工程が必要となっ
ている。
「発明の目的」
本発明の目的は、生体材料あるいは細胞培養基支持体と
して有用な多糖類−リン酸カルシウム複合ゲルを提供す
ること及び該複合ゲルを簡単な工程で製造しろる方法を
提供することである。
して有用な多糖類−リン酸カルシウム複合ゲルを提供す
ること及び該複合ゲルを簡単な工程で製造しろる方法を
提供することである。
「発明の構成」
本発明による多糖類−リン酸カルシウム複合ゲルは、カ
ラギーナン、ファーセレラン、低メトキシ化ペクチン及
びジェランガムのうちから選択された１種以上の多糖類
からなるゲル化剤と、Ｃａ／Ｐ比が１．５〜１．９の固
体状リン酸カルシウムからなることを特徴とする。
ラギーナン、ファーセレラン、低メトキシ化ペクチン及
びジェランガムのうちから選択された１種以上の多糖類
からなるゲル化剤と、Ｃａ／Ｐ比が１．５〜１．９の固
体状リン酸カルシウムからなることを特徴とする。
また、本発明による多糖類−リン酸カルシウム複合ゲル
の製造方法は、Ｃａ／Ｐ比が１．５〜１．９の固体状リ
ン酸カルシウムを水に分散させた懸濁液と上記の多糖類
からなるゲル化剤の水分散液とをそれぞれ加熱し、熱時
混合し、冷却してゲル化させることを特徴とする。
の製造方法は、Ｃａ／Ｐ比が１．５〜１．９の固体状リ
ン酸カルシウムを水に分散させた懸濁液と上記の多糖類
からなるゲル化剤の水分散液とをそれぞれ加熱し、熱時
混合し、冷却してゲル化させることを特徴とする。
ペクチン、キサンタンガム、ジェランガムなどの多糖類
からなるゲル化剤は、ゼリー、ジャムの製造など、食品
工業に広く用いられている。これらの多糖類からなるゲ
ル化剤の中で、低メトキシ化ペクチン、カラギーナン、
ジェランガムは、カルシウムイオンによってゲル化する
ため、果実、牛乳中のカルシウムをその供給源として利
用したり、不足の場合には塩化カルシウム、乳酸カルシ
ウムなどの水溶性カルシウム化合物の水溶液を添加して
ゲル化させることが知られている。
からなるゲル化剤は、ゼリー、ジャムの製造など、食品
工業に広く用いられている。これらの多糖類からなるゲ
ル化剤の中で、低メトキシ化ペクチン、カラギーナン、
ジェランガムは、カルシウムイオンによってゲル化する
ため、果実、牛乳中のカルシウムをその供給源として利
用したり、不足の場合には塩化カルシウム、乳酸カルシ
ウムなどの水溶性カルシウム化合物の水溶液を添加して
ゲル化させることが知られている。
本発明は、Ｃａ／Ｐ比が１．５〜１．９の固体状リン酸
カルシウムが均一に分散しているゲルを製造するために
、カルシウムイオンによってゲル化する多糖類をゲル化
剤として使用する。このようなゲル化剤としては、低メ
トキシ化ペクチン、カラギーナン、ファーセレラン及び
ジェランガムが挙げられ、これらを単独で又は混合して
用いることができる。
カルシウムが均一に分散しているゲルを製造するために
、カルシウムイオンによってゲル化する多糖類をゲル化
剤として使用する。このようなゲル化剤としては、低メ
トキシ化ペクチン、カラギーナン、ファーセレラン及び
ジェランガムが挙げられ、これらを単独で又は混合して
用いることができる。
本発明に使用する固体状リン酸カルシウムは、Ｃａ／Ｐ
比が１．５〜１．９のものである。このようなリン酸カ
ルシウムとしては、ハイドロキシアパタイト又はリン酸
三カルシウムを主成分つして含むものが好ましい。さら
に、ゲル化を促進するため、主成分として含まれるハイ
ドロキシアパタイト又はリン酸三カルシウムより溶解度
の高いカル−４＝ シウム化合物、例えば酸化カルシウムなどを副成分とし
て含むリン酸カルシウムを使用することもできる。この
場合、それぞれ別個に製造した粉末を機械的に混合して
混合物を調製してもよいが、原料リン酸カルシウムのＣ
ａ ／ Ｐ比と焼成温度を適切に選択することによって
混合物を製造することもできる。例えば、Ｃａ／Ｐ比が
１．６７を超えるリン酸カルシウムを８００°Ｃ以上の
温度で焼成することによって得られるハイドロキシアパ
タイトと酸化カルシウムの混合物を用いるのが好ましい
。
比が１．５〜１．９のものである。このようなリン酸カ
ルシウムとしては、ハイドロキシアパタイト又はリン酸
三カルシウムを主成分つして含むものが好ましい。さら
に、ゲル化を促進するため、主成分として含まれるハイ
ドロキシアパタイト又はリン酸三カルシウムより溶解度
の高いカル−４＝ シウム化合物、例えば酸化カルシウムなどを副成分とし
て含むリン酸カルシウムを使用することもできる。この
場合、それぞれ別個に製造した粉末を機械的に混合して
混合物を調製してもよいが、原料リン酸カルシウムのＣ
ａ ／ Ｐ比と焼成温度を適切に選択することによって
混合物を製造することもできる。例えば、Ｃａ／Ｐ比が
１．６７を超えるリン酸カルシウムを８００°Ｃ以上の
温度で焼成することによって得られるハイドロキシアパ
タイトと酸化カルシウムの混合物を用いるのが好ましい
。
ゲル中に含まれるリン酸カルシウムの量は、用途に応じ
て適宜選定することができる。
て適宜選定することができる。
本発明に使用するＣａ／Ｐ比カ月、５〜１．９のリン酸
カルシウムは、公知の湿式又は乾式合成法によって得ら
れる。用いるリン酸カルシウムを湿式法で製造した場合
には、得られた懸濁液をそのまま用いてもよいし、また
、この懸濁液を噴霧乾燥など、任意の乾燥方法によって
粉末化した後、必要に応じてさらに焼成して用いること
もできる。
カルシウムは、公知の湿式又は乾式合成法によって得ら
れる。用いるリン酸カルシウムを湿式法で製造した場合
には、得られた懸濁液をそのまま用いてもよいし、また
、この懸濁液を噴霧乾燥など、任意の乾燥方法によって
粉末化した後、必要に応じてさらに焼成して用いること
もできる。
ただし、焼成を行うと、比表面積の減少により溶解性の
低下が起こり、カルシウムイオンの放出が悪くなるので
、その際に純粋なハイドロキシアパタイトやリン酸三カ
ルシウムではなく、溶解度の大きいカルシウム化合物、
例えば酸化カルシウムとの混合物を用いるのが好ましい
。
低下が起こり、カルシウムイオンの放出が悪くなるので
、その際に純粋なハイドロキシアパタイトやリン酸三カ
ルシウムではなく、溶解度の大きいカルシウム化合物、
例えば酸化カルシウムとの混合物を用いるのが好ましい
。
本発明により複合ゲルを製造する場合には、リン酸カル
シウム懸濁液及び多糖類分散液の両者を加熱した後に熱
時混合する。リン酸カルシウム懸濁液及び多糖類分散液
の両方あるいは一方がゲル化温度（通常６０〜７０°Ｃ
）以下の場合、一部分だけで急激なゲル化が起こり、全
体の均一なゲル化が起こらなくなる。したがって、本発
明の実施に当たって、リン酸カルシウム懸濁液及び多糖
類分散液を熱時混合することが必要である。
シウム懸濁液及び多糖類分散液の両者を加熱した後に熱
時混合する。リン酸カルシウム懸濁液及び多糖類分散液
の両方あるいは一方がゲル化温度（通常６０〜７０°Ｃ
）以下の場合、一部分だけで急激なゲル化が起こり、全
体の均一なゲル化が起こらなくなる。したがって、本発
明の実施に当たって、リン酸カルシウム懸濁液及び多糖
類分散液を熱時混合することが必要である。
本発明に用いるゲル化剤は、前記のようにカルシウムイ
オンでゲル化する多Ｉ、！類であるが、この多糖類は、
微量のカルシウムイオンでゲル化するので、本発明にお
いてはリン酸カルシウム懸濁液と混合されたときに、そ
の懸濁液に溶解している微量のカルシウムイオンで充分
であり、ゲル化させるために可溶性カルシウム化合物を
添加する必要はない。
オンでゲル化する多Ｉ、！類であるが、この多糖類は、
微量のカルシウムイオンでゲル化するので、本発明にお
いてはリン酸カルシウム懸濁液と混合されたときに、そ
の懸濁液に溶解している微量のカルシウムイオンで充分
であり、ゲル化させるために可溶性カルシウム化合物を
添加する必要はない。
なお、多糖類分散液の加熱溶解を水浴上で行うと、均一
に溶解した透明溶液にするには長時間を要し、また、い
（ら加熱しても均一溶液に成らない場合もある。このよ
うな不均一な溶液にリン酸カルシウム懸濁液を混合する
と、均一なゲル化が起こらないおそれがある。そこで、
電子レンジなどを用いてマイクロ波加熱を適用して多糖
類分散液を加熱溶解すると、短時間で均一な溶液が得ら
れ、同時に加熱したリン酸カルシウム懸濁液と熱時混合
すると、均一なゲル化が起こり、強固なゲルが生成する
。ただし、カラギーナンは、溶解性が非常によいので、
電子レンジを使用しなくても水浴中で加熱するだけで均
一溶液が得られる。
に溶解した透明溶液にするには長時間を要し、また、い
（ら加熱しても均一溶液に成らない場合もある。このよ
うな不均一な溶液にリン酸カルシウム懸濁液を混合する
と、均一なゲル化が起こらないおそれがある。そこで、
電子レンジなどを用いてマイクロ波加熱を適用して多糖
類分散液を加熱溶解すると、短時間で均一な溶液が得ら
れ、同時に加熱したリン酸カルシウム懸濁液と熱時混合
すると、均一なゲル化が起こり、強固なゲルが生成する
。ただし、カラギーナンは、溶解性が非常によいので、
電子レンジを使用しなくても水浴中で加熱するだけで均
一溶液が得られる。
熱時混合して得られた混合溶液を冷却すれば、強固なゲ
ルを生成するが、冷却方法は、大気中での放冷、水冷、
冷蔵庫での冷却など、いずれの方法でもよい。
ルを生成するが、冷却方法は、大気中での放冷、水冷、
冷蔵庫での冷却など、いずれの方法でもよい。
得られる複合ゲルは、生体材料、培養用支持体、クロマ
トグラフィー用基材などに使用するのに充分な強度を有
するが、硬度、強度などの物理的性質は使用するゲル化
剤分散液の濃度及びリン酸カルシウム懸濁液の濃度によ
って調節することができる。
トグラフィー用基材などに使用するのに充分な強度を有
するが、硬度、強度などの物理的性質は使用するゲル化
剤分散液の濃度及びリン酸カルシウム懸濁液の濃度によ
って調節することができる。
「実施例」
次に、実施例に基づいて本発明をさらに詳しく説明する
が、本発明はこの実施例によって限定されるものではな
い。
が、本発明はこの実施例によって限定されるものではな
い。
実施例１
公知の湿式法で合成したハイドロキシアパタイトスラリ
ーを噴霧乾燥により粉末化し、ハイドロキシアパタイト
粉末を得た。この粉末２０ｇを水１００ｇに再分散させ
たものをＡ液とした。
ーを噴霧乾燥により粉末化し、ハイドロキシアパタイト
粉末を得た。この粉末２０ｇを水１００ｇに再分散させ
たものをＡ液とした。
また、ジェランガム（三栄化学■製、商品名ケルコゲル
）２ｇを水１００ｇに分散させ、Ｂ液とした。
）２ｇを水１００ｇに分散させ、Ｂ液とした。
Ａ液とＢ液を電子レンジ中で同時に１ｏ分間加熱し、透
明になったＢ液中にＡ液を速やかに混合ｂ− し、水浴中で冷却したところ、約３０分後に強固な白色
のゲルが生成した。
明になったＢ液中にＡ液を速やかに混合ｂ− し、水浴中で冷却したところ、約３０分後に強固な白色
のゲルが生成した。
実施例２
ジェランガム２ｇの代わりにカラギーナン（Ｍｅｒ。
Ｒｏｕｓｓｅｌｏｔ ５ａｔｉａ製、商品名５ＡＴＩＡ
ＧＥＬ ＮＰ ５８）４ｇを用いた以外は、実施例１
と同様な操作を行い、Ａ液及びＢ液を調製した。Ａ液及
びＢ液をそれぞれ沸騰水中で１０分間加熱した後、Ａ液
とＢ液を速やかに混合し、水浴中で冷却したところ、約
１５分後に強固な白色のゲルが生成した。
ＧＥＬ ＮＰ ５８）４ｇを用いた以外は、実施例１
と同様な操作を行い、Ａ液及びＢ液を調製した。Ａ液及
びＢ液をそれぞれ沸騰水中で１０分間加熱した後、Ａ液
とＢ液を速やかに混合し、水浴中で冷却したところ、約
１５分後に強固な白色のゲルが生成した。
実施例３
ジェランガム２ｇの代わりに低メトキシ化ペクチン（Ｍ
ｅｒｏ Ｒｏｕｓｓｅｌｏｔ ５ａｔｉａ製、商品名Ｒ
ＥＤＲＩＢＯＮ ３ Ｇ） ５ ｇを用いた以外は、実
施例１と同様な操作を行ったところ、冷却後、約５０分
後にクリーム色のゲルが生成した。このゲルは、実施例
１及び２で得たものと比べてやや柔らがめであった。
ｅｒｏ Ｒｏｕｓｓｅｌｏｔ ５ａｔｉａ製、商品名Ｒ
ＥＤＲＩＢＯＮ ３ Ｇ） ５ ｇを用いた以外は、実
施例１と同様な操作を行ったところ、冷却後、約５０分
後にクリーム色のゲルが生成した。このゲルは、実施例
１及び２で得たものと比べてやや柔らがめであった。
「発明の効果」
本発明の複合ゲルは、その製造に生体為害性のある物質
を全く使用しないので、精製工程などを必要とせず、簡
単な工程で容易に製造することができる。また、本発明
の複合ゲルは、高い強度と弾力性を有する。
を全く使用しないので、精製工程などを必要とせず、簡
単な工程で容易に製造することができる。また、本発明
の複合ゲルは、高い強度と弾力性を有する。
したがって、本発明の複合ゲルは、人工鼻、人工耳殻等
の補填材、経皮素子、さらに骨や関節に付随する軟骨補
填材などの様々な生体材料、細胞培養用支持体、クロマ
トグラフィー用基材などに有用である。
の補填材、経皮素子、さらに骨や関節に付随する軟骨補
填材などの様々な生体材料、細胞培養用支持体、クロマ
トグラフィー用基材などに有用である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、カラギーナン、ファーセレラン、低メトキシ化ペク
チン及びジェランガムのうちから選択された１種以上の
多糖類からなるゲル化剤と、Ｃａ／Ｐ比が１．５〜１．
９の固体状リン酸カルシウムからなることを特徴とする
多糖類−リン酸カルシウム複合ゲル。 ２、リン酸カルシウムがハイドロキシアパタイト又はリ
ン酸三カルシウムを主成分として含む請求項１記載の複
合ゲル。 ３、Ｃａ／Ｐ比が１．５〜１．９の固体状リン酸カルシ
ウムを水に分散させた懸濁液とカラギーナン、ファーセ
レラン、低メトキシ化ペクチン及びジェランガムのうち
から選択された１種以上の多糖類からなるゲル化剤の水
分散液とをそれぞれ加熱し、熱時混合し、冷却してゲル
化させることを特徴とする多糖類−リン酸カルシウム複
合ゲルの製造方法。 ４、加熱をマイクロ波加熱で行う請求項３記載の多糖類
−リン酸カルシウム複合ゲルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1118244A JP2750604B2 (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 多糖類―リン酸カルシウム複合ゲル及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1118244A JP2750604B2 (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 多糖類―リン酸カルシウム複合ゲル及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02297374A true JPH02297374A (ja) | 1990-12-07 |
| JP2750604B2 JP2750604B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=14731806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1118244A Expired - Fee Related JP2750604B2 (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 多糖類―リン酸カルシウム複合ゲル及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2750604B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010044255A1 (ja) * | 2008-10-17 | 2010-04-22 | 不二製油株式会社 | リン酸化水溶性多糖類の製造方法 |
| US7968110B2 (en) | 1992-02-11 | 2011-06-28 | Merz Aesthetics, Inc. | Tissue augmentation material and method |
| CN102964459A (zh) * | 2012-11-02 | 2013-03-13 | 华南理工大学 | 香菇多糖钙络合物及其制备方法与应用 |
| JPWO2013146668A1 (ja) * | 2012-03-28 | 2015-12-14 | 国立大学法人 岡山大学 | リン酸化多糖の固相合成方法 |
| US9352046B2 (en) | 2006-02-06 | 2016-05-31 | Merz North America, Inc. | Implantation compositions for use in tissue augmentation |
| CN109369996A (zh) * | 2018-09-06 | 2019-02-22 | 沈阳化工大学 | 一种生物质阻燃橡胶制备方法 |
| CN113647610A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-11-16 | 大连工业大学 | 一种岩藻多糖混合凝胶的制备方法 |
-
1989
- 1989-05-11 JP JP1118244A patent/JP2750604B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7968110B2 (en) | 1992-02-11 | 2011-06-28 | Merz Aesthetics, Inc. | Tissue augmentation material and method |
| US8067027B2 (en) | 1992-02-11 | 2011-11-29 | Merz Aesthetics, Inc. | Tissue augmentation material and method |
| US9352046B2 (en) | 2006-02-06 | 2016-05-31 | Merz North America, Inc. | Implantation compositions for use in tissue augmentation |
| WO2010044255A1 (ja) * | 2008-10-17 | 2010-04-22 | 不二製油株式会社 | リン酸化水溶性多糖類の製造方法 |
| JPWO2010044255A1 (ja) * | 2008-10-17 | 2012-03-15 | 不二製油株式会社 | リン酸化水溶性多糖類の製造方法 |
| JPWO2013146668A1 (ja) * | 2012-03-28 | 2015-12-14 | 国立大学法人 岡山大学 | リン酸化多糖の固相合成方法 |
| CN102964459A (zh) * | 2012-11-02 | 2013-03-13 | 华南理工大学 | 香菇多糖钙络合物及其制备方法与应用 |
| CN109369996A (zh) * | 2018-09-06 | 2019-02-22 | 沈阳化工大学 | 一种生物质阻燃橡胶制备方法 |
| CN113647610A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-11-16 | 大连工业大学 | 一种岩藻多糖混合凝胶的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2750604B2 (ja) | 1998-05-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |